(57)【要約】【課題】  高圧バッテリ１を所定電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力を、電動パワーステアリング装置３０だけでなく他の運転走行制御装置６０においても使用できるようにする。【解決手段】  ＨＶ−ＥＣＵ１１とＤＣ／ＤＣコンバータ２０とを結ぶ通信線１６を設け、ＨＶ−ＥＣＵ１１からＤＣ／ＤＣコンバータ２０に指令信号（「許可」、「禁止」、「徐変」）を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、この指令信号に基づき、許可指令であれば降圧回路２１を作動させて高圧バッテリ１の電圧を所定電圧に降圧して電源供給し、禁止指令であれば昇圧回路２２を作動させて低圧バッテリ２の電圧を所定電圧に昇圧して電源供給する。また、徐変指令を受けた場合には、ＥＰＳ−ＥＣＵ４０に対して徐変信号を送信する。【選択図】  図２
2007137299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用駆動モータを駆動制御する電気走行制御手段と、
上記走行用駆動モータの駆動用電源として使用される主機バッテリを電源に利用して作動する電気アクチュエータを備え、上記電気アクチュエータを駆動制御して車両の運転走行状態を制御する上記電気走行制御手段とは異なる運転走行制御手段と、
上記運転走行制御手段の上記電気アクチュエータの電源用として上記主機バッテリの電圧を適正電圧に変換する電圧変換手段と
を備え、上記主機バッテリから上記電気アクチュエータへの電源供給を制御する電源供給制御装置において、
上記電気走行制御手段は、通信線を介して上記電圧変換手段と通信可能に接続され、上記電圧変換手段に対してその電圧変換動作を制御する制御指令を出力する制御指令手段を備えたことを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項２】
上記電気走行制御手段は、エンジンと上記走行用駆動モータとを備えたハイブリッドシステムを制御するハイブリッド制御手段であることを特徴とする請求項１記載の電源供給制御装置。
【請求項３】
上記制御指令手段は、上記主機バッテリの異常時、または、車両起動時から所定期間経過するまでのあいだは、電圧変換動作を禁止する禁止指令を出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電源供給制御装置。
【請求項４】
上記運転走行制御手段は、操舵ハンドルの操舵状態に応じて電気アクチュエータを作動して操舵輪に操舵力を付与する電動パワーステアリング装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電源供給制御装置。
【請求項５】
上記制御指令手段は、上記電圧変換手段に対して電圧変換作動の許可指令を出力しているときにイグニッションスイッチがオフした場合には、上記電動パワーステアリング装置の付与可能な操舵力を徐々に低減するように指令する徐変指令を上記電圧変換手段に出力するとともに、
上記電圧変換手段は、この徐変指令を上記電動パワーステアリング装置に出力することを特徴とする請求項４記載の電源供給制御装置。
【請求項６】
上記走行用駆動モータの駆動用電源として使用される主機バッテリよりも低電圧の補機バッテリを備え、
上記電圧変換手段は、上記主機バッテリの電圧を降圧する降圧回路と、上記補機バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路とを有し、上記制御指令手段から上記電圧変換動作の許可指令を受けたときには上記降圧回路を作動させて上記主機バッテリの電力を出力し、上記制御指令手段からの指令が上記許可指令から禁止指令に変わったときには、上記降圧回路の作動を停止するとともに上記昇圧回路を作動させて上記補機バッテリの電圧を所定電圧に昇圧して出力することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電源供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用駆動モータの駆動電源となる高圧バッテリを使って、例えば電動パワーステアリングなどの運転走行制御装置を作動させる電源供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンと走行用駆動モータとを備えたハイブリッド自動車においては、高圧バッテリを備え、この高圧バッテリから走行用駆動モータに電源供給する構成を採用している。この高圧バッテリは、一般に主機バッテリと呼ばれる。
一方、操舵ハンドルの回転操作に対して操舵アシスト力を付与する電動パワーステアリング装置は、消費電力が大きく、こうしたハイブリッド自動車においては、ハイブリッドシステムで使用される高圧バッテリから電源供給を受けるように構成される場合がある。
この場合、例えば、図８に示すように、ハイブリッドシステムで使用される高圧バッテリ１００と電動パワーステアリング装置１１０との間にＤＣ／ＤＣコンバータ１２０を介在させて、電動パワーステアリング装置１１０の電動モータ１１１の駆動に適した電圧に調整して電源供給するように構成される。
【０００３】
ハイブリッドシステムを制御するハイブリッド制御装置１３０（以下、ＨＶ−ＥＣＵ１３０と呼ぶ）は、高圧バッテリ１００からハイブリッドシステムへの電源供給をコントロールするとともに、電動パワーステアリング装置１１０の制御装置１１２（以下、ＥＰＳ−ＥＣＵ１１２と呼ぶ）に対して、高圧バッテリ１００の使用を許可する許可信号、使用を許可しない禁止信号を出力する。
このＨＶ−ＥＣＵ１３０からＥＰＳ−ＥＣＵ１１２への指令信号は、車両内の各制御ユニットやセンサ類を一対の通信線１４０で伝送するＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信システムを使って送信される。
【０００４】
そして、ＥＰＳ−ＥＣＵ１１２は、ＨＶ−ＥＣＵ１３０から送信された指令信号（許可信号、禁止信号）に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の起動・停止をコントロールする。つまり、ＥＰＳ−ＥＣＵ１１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１２０との間にコントロール線１５０を配設し、許可信号を受信している期間中においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の作動電源をオン状態にして降圧作動させ、禁止信号を受信している期間中においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の作動電源を遮断してその動作を停止させる。
【０００５】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０からは、ＥＰＳ−ＥＣＵ１１２に対して降圧作動時における過熱異常、過電流異常等の異常情報を送信できるように通信線１５１が接続されている。
尚、こうした技術については、特許公報等の文献には記されていないが、バッテリの電圧を昇圧して電動パワーステアリング装置に供給する技術としては、特許文献１、２に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２１２６５９
【特許文献２】特開昭６４−４４３７７
【０００６】
しかしながら、上述した電源供給システム構成では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の出力電源を他の制御システムにおいて使用できないという問題がある。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の作動は、電動パワーステアリング装置１１０だけの都合でコントロールされることから、そのままＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の出力電源を他の制御システムに利用しようとすると、他の制御システムで電源供給を必要としている最中に電源遮断される可能性がある。
【０００７】
また、別の問題として、従来の電源供給システムにおいては、ＣＡＮ通信システムが失陥したときに電動パワーステアリング装置１１０も作動できなくなってしまう。特に、ＣＡＮ通信システムにおいては、複数の制御システムからの信号を共通の通信線１４０にて送信することから、単独の通信線での伝送に比べると故障率が高く、こうしたことからも信頼性が低下してしまう。
また、ＣＡＮ通信システムに加えてコントロール線１５０、通信線１５１が別々に配線され、配線コストが高くなっていた。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電源を他の制御システムにおいても有効利用でき、信頼性の高い電源供給を行うようにすることを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、走行用駆動モータを駆動制御する電気走行制御手段と、上記走行用駆動モータの駆動用電源として使用される主機バッテリを電源に利用して作動する電気アクチュエータを備え、上記電気アクチュエータを駆動制御して車両の運転走行状態を制御する上記電気走行制御手段とは異なる運転走行制御手段と、上記運転走行制御手段の上記電気アクチュエータの電源用として上記主機バッテリの電圧を適正電圧に変換する電圧変換手段とを備え、上記主機バッテリから上記電気アクチュエータへの電源供給を制御する電源供給制御装置において、上記電気走行制御手段は、通信線を介して上記電圧変換手段と通信可能に接続され、上記電圧変換手段に対してその電圧変換動作を制御する制御指令を出力する制御指令手段を備えたことにある。
この場合、上記電気走行制御手段は、エンジンと上記走行用駆動モータとを備えたハイブリッドシステムを制御するハイブリッド制御手段であってもよい。
【００１０】
上記のように構成した本発明においては、走行用駆動モータで使用される主機バッテリを使用して運転走行制御手段の電気アクチュエータに電源供給する。この場合、主機バッテリの電圧を適正電圧に変換する電圧変換手段を介して電気アクチュエータに電源供給する。そして、走行用駆動モータを駆動制御する電気走行制御手段（ハイブリッド制御手段）は、通信線を介して制御指令手段から電圧変換手段に対して直接制御指令を出力して電圧変換動作を制御する。
【００１１】
この結果、電圧変換手段から運転走行制御手段への電源供給制御を電気走行制御手段（ハイブリッド制御手段）で行うことになり、従来のように特定の運転走行制御手段により電源供給制御を行わないため、他の運転走行制御手段でも電圧変換手段の出力を信頼性のある電源として有効利用することができる。
つまり、電圧変換手段を電気走行制御手段（ハイブリッド制御手段）の制御下に置いたため、電圧変換手段の出力をそのまま運転走行制御手段で利用することができるようになり、その利用範囲が広まり汎用性が向上する。
尚、運転走行制御手段とは、例えば、ステアリング制御、ブレーキ制御、車両姿勢制御、車体振動抑制制御など車両の運転状態や走行状態を制御する手段を意味する。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、上記制御指令手段は、上記主機バッテリの異常時、または、車両起動時から所定期間経過するまでのあいだは、電圧変換動作を禁止する禁止指令を出力することにある。
【００１３】
これによれば、適切に電圧変換動作を行うことができ信頼性が向上する。例えば、主機バッテリ異常としてバッテリ電圧が所定電圧を下回っている状況においては、電圧変換動作を禁止することで、運転走行制御手段への不安定な電源供給を防止する。
また、一般的に、車両起動時つまりイグニッションスイッチがＯＮされてから所定期間の間はハイブリッドシステム等の各走行システムにおける初期診断が行われるが、この間において運転走行制御手段への電源供給を禁止することで、安全性の向上を図ることができる。
尚、この発明における「所定期間経過」とは、所定時間の経過や、初期診断等の所定の処理を完了した時点、あるいは所定の状態量が検出された時点など、予め設定した任意のタイミングでよい。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、上記運転走行制御手段は、操舵ハンドルの操舵状態に応じて電気アクチュエータを作動して操舵輪に操舵力を付与する電動パワーステアリング装置であることにある。
【００１５】
一般に、電動パワーステアリング装置は、消費電力が大きいため、走行用駆動モータで使用される高圧の主機バッテリから電源供給を受けることにより、電動モータ等のアクチュエータが良好に作動して最適な操舵力を発生することができる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、上記制御指令手段は、上記電圧変換手段に対して電圧変換作動の許可指令を出力しているときにイグニッションスイッチがオフした場合には、上記電動パワーステアリング装置の付与可能な操舵力を徐々に低減するように指令する徐変指令を上記電圧変換手段に出力するとともに、上記電圧変換手段は、この徐変指令を上記電動パワーステアリング装置に出力することにある。
【００１７】
これによれば、電圧変換手段からの電源供給を停止するときに、前もって、電動パワーステアリング装置の操舵力を徐々に低減するように徐変指示するため、電源供給停止により突然操舵力が消失して操舵フィーリングが急変するといった不具合を回避することができる。
しかも、制御指令手段から出力された徐変指令は電圧変換手段を経由して電動パワーステアリング装置に送られるため、従来のようにハイブリッド制御手段から電動パワーステアリング装置に信号を送る通信線が不要となりコストメリットとなる。
【００１８】
また、本発明の他の特徴は、上記走行用駆動モータの駆動用電源として使用される主機バッテリよりも低電圧の補機バッテリを備え、上記電圧変換手段は、上記主機バッテリの電圧を降圧する降圧回路と、上記補機バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路とを有し、上記制御指令手段から上記電圧変換動作の許可指令を受けたときには上記降圧回路を作動させて上記主機バッテリの電力を出力し、上記ハイブリッド制御手段からの指令が上記許可指令から禁止指令に変わったときには、上記降圧回路の作動を停止するとともに上記昇圧回路を作動させて上記補機バッテリの電圧を所定電圧に昇圧して出力することにある。
【００１９】
これによれば、制御指令手段から電圧変換手段に作動許可が出力されていないときでも、電圧変換手段が補機バッテリを昇圧して電源供給するため、主機バッテリが故障した場合であっても運転走行制御手段を良好に作動させることができ、安全性、信頼性、車両性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る電源供給制御装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る電源供給制御装置の特に信号伝送系について従来のものと対比説明するためのブロック図であり、図２は、本実施形態に係る電源供給制御装置の概略構成図である。
【００２１】
この電源供給制御装置は、ハイブリッドシステム１０の走行駆動用電源として使用される高圧バッテリ（主機バッテリ）１と、一般の車両制御システムで使用される低圧バッテリ２（補機バッテリ）と、この高圧バッテリ１の電圧を降圧あるいは低圧バッテリ２の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、ハイブリッドシステム１０の作動を制御するとともにＤＣ／ＤＣコンバータ２０の作動を制御するハイブリッド制御装置１１（以下、ＨＶ−ＥＣＵと呼ぶ）とから構成される。
尚、ＥＣＵとは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔの略である。
【００２２】
まず、ハイブリッドシステム１０について説明する。
ハイブリッドシステム１０は、車両走行用の電気アクチュエータである主機モータ、ジェネレータ、動力分割機構、減速機およびディファレンシャルギヤ（以上図示略）で構成されるトランスアクスル１２と、車両走行駆動用内燃機関であるエンジン１３と、エンジンの作動を制御するエンジン制御装置１４（以下、エンジンＥＣＵ１４と呼ぶ）と、高圧バッテリ１の直流電源を３相に変換してトランスアクスル１２の主機モータを通電制御するためのインバータ１５と、ハイブリッドシステム１０内の作動を制御するＨＶ−ＥＣＵ１１とを備える。
【００２３】
ＨＶ−ＥＣＵ１１は、主要部がマイクロコンピュータにて構成され、アクセル開度、シフトポジションおよび各種センサからの信号によって運転状態に応じたエンジン出力およびモータトルクを算出して、エンジンＥＣＵ１４に要求値を出力するとともに、インバータ１５の出力を制御するものであり、本発明の電気走行制御手段あるいはハイブリッド制御手段に相当する。
【００２４】
高圧バッテリ１は、本実施形態においては定格電圧２８８Ｖのものが使用される。
この高圧バッテリ１の電源供給路となる高圧電源主ライン３は、インバータ１５に接続されるとともに、その途中に高圧電源の供給／遮断を切り替えるためのシステムメインリレー４（以下、ＳＭＲ４と呼ぶ）が設けられる。
また、高圧電源主ライン３には、ＳＭＲ４よりも負荷側に高圧電源分岐ライン５が分岐接続され、この高圧電源分岐ライン５によりＤＣ／ＤＣコンバータ２０に高圧バッテリ１の電源が供給される。
【００２５】
一方、低圧バッテリ２は、本実施例においては汎用の定格電圧１２Ｖのものが使用される。
この低圧バッテリ２の電源供給路となる低圧電源供給主ライン６は、イグニッションスイッチ７のオンオフ操作に連動して電源供給が行われるＩＧ連動低圧電源ライン８と、イグニッションスイッチ７のオンオフ操作に連動せずに電源供給が行われる常時供給低圧電源ライン９とに分岐して、それぞれＨＶ−ＥＣＵ１１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、電動パワーステアリング装置３０へ低圧電源を供給する。尚、低圧バッテリ２から電源供給を受ける電気負荷はこれら以外にも多数あるが、図２においては省略している。
【００２６】
また、補機補助電源として、高圧バッテリ１の高圧電源主ライン３には、その電圧を１２Ｖにまで降圧する降圧回路２１が接続され、この降圧回路２１の出力を低圧電源供給主ライン６に接続している。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、高圧電源分岐ライン５から供給される２８８Ｖの電源を所定電圧（本実施形態では４２Ｖ）に降圧する降圧回路２１と、常時供給低圧電源ライン９から供給される１２Ｖの電源を所定電圧（本実施形態では３３Ｖ）に昇圧する昇圧回路２２と、これら降圧回路２１と昇圧回路２２の作動を制御するＤＣ／ＤＣ制御装置２３とから構成される。
このＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、ＨＶ−ＥＣＵ１１と１本の通信線１６によって結ばれる。そして、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３とＨＶ−ＥＣＵ１１とは、この通信線１６を介して双方向通信が可能となっている。
【００２８】
降圧回路２１は、例えば、入力電圧をトランジスタブリッジ回路でいったん交流に変換し、トランスにて低電圧に降圧した後、整流・平滑して所定電圧の直流電源を作り出すものである。
また、昇圧回路２２は、例えば、電源ラインに直列に設けた昇圧コイルに断続的に電流を流すことにより、昇圧コイル内に電力を発生させ、その電力を出力することで昇圧するものである。
【００２９】
降圧回路２１と昇圧回路２２の出力端子は、共通のＤＣ／ＤＣコンバータ出力ライン２４（以下、コンバータ出力ライン２４と呼ぶ）に接続される。
ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、このコンバータ出力ライン２４の電圧をモニタして出力電圧が目標電圧となるように降圧回路２１あるいは昇圧回路２２の作動をフィードバック制御するとともに、出力電流もモニタして過電流のチェックを行う。
【００３０】
コンバータ出力ライン２４は、電動パワーステアリング装置３０にモータ駆動用電源として接続されるとともに、他の運転走行制御装置６０にも接続される。他の運転走行制御装置６０としては、例えば、電動アクチュエータ６１および電動アクチュエータ６１を駆動制御するＥＣＵ６２を備えたサスペンション装置、スタビライザ装置、ブレーキ制御装置等、消費電力の高い制御システムが挙げられる。
【００３１】
電動パワーステアリング装置３０は、操舵輪ＷＨへ操舵アシスト力を付与する操舵アシスト機構３１と、操舵アシスト機構３１に設けられる電動モータ３２を駆動制御する操舵アシスト制御ユニット（以下、ＥＰＳ−ＥＣＵと呼ぶ）４０とから構成される。
【００３２】
操舵アシスト機構３１は、操舵ハンドル３４の回動操作に連動したステアリングシャフト３５の軸線周りの回転をラックアンドピニオン機構３６によりラックバー３７の軸線方向の運動に変換して、このラックバー３７の軸線方向の運動に応じて左右の操舵輪ＷＨを操舵するようになっている。ラックバー３７には電動モータ３２が組み付けられている。電動モータ３２は、その回転に応じてボールねじ機構３８を介してラックバー３７を軸線方向に駆動することにより、操舵ハンドル３４の回動操作に対してアシスト力を付与する。また、電動モータ３２にはモータ回転角に応じた信号を出力する回転角センサ３３が付設される。また、ステアリングシャフト３５には操舵トルクセンサ３９が組みつけられている。
【００３３】
ＥＰＳ−ＥＣＵ４０は、所定の操舵アシスト力を付与するために電動モータ３２への通電量を演算する電子制御装置４１と、電子制御装置４１からの制御信号により電動モータ３２を駆動制御するモータ駆動回路４２とを備える。
【００３４】
モータ駆動回路４２は、６組のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６（本実施形態ではＭＯＳＦＥＴを使用する）を用いた３相インバータで構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のコンバータ出力ライン２４からモータ駆動用電源が供給される。また、モータ駆動回路４２は、電動モータ３２の各相に流れる電流量を測定する電流センサ４３を備える。
【００３５】
電子制御装置４１は、操舵トルクセンサ３９および車両の走行速度を検出する車速センサ４５の検出信号を入力し、これらの検出信号に基づいて電動モータ３２への通電量を演算するとともに、回転角センサ３３の信号および電流センサ４３の検出値に基づいて電動モータ３２の通電を制御して、所望の操舵アシスト力を発生させるもので、マイクロコンピュータを主要部として構成される。
【００３６】
この電子制御装置４１は、通信線１８を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２０のＤＣ／ＤＣ制御装置２３と接続され、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３から送信される後述する徐変指令を受信できるように構成される。
【００３７】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ１１およびＤＣ／ＤＣコンバータ２０による電源供給制御について説明する。
図３は、本実施形態における電源供給制御にかかるタイミングチャートを表す。また、図４は、ＨＶ−ＥＣＵ１１の行う指令制御ルーチンを表すフローチャートであり、図５は、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３の行う電圧変換制御ルーチンを表すフローチャートであり、それぞれ図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
この指令制御ルーチンおよび電圧変換制御ルーチンは、並行して行われるが、まず、ＨＶ−ＥＣＵ１１の実行する指令制御ルーチンについて図４および図３を用いて説明する。
【００３８】
本制御ルーチンは、イグニッションスイッチ７がオンされると起動し、まず、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、所定期間のあいだＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して禁止指令を出力する（Ｓ１０）。そして、この間にハイブリッドシステムの初期診断（イニシャルチェック）を行う（Ｓ１１）。こうして初期診断が終了すると、ＳＭＲ４をオン状態にして高圧バッテリ１電源をハイブリッドシステム１０に供給する（Ｓ１２：図３時刻ｔ１）
尚、禁止指令を出力する所定期間は、タイマーにより時間経過を測定してもよく、また、初期診断の完了をもって終了するようにしてもよい。
【００３９】
続いて、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して高圧バッテリ１電源の使用を許可する許可指令を出力し（Ｓ１３：図３時刻ｔ２）、フラグＦをＦ＝１にセットする（Ｓ１４）。このフラグＦは、ＳＭＲ４がオフ状態にあり高圧バッテリ１電源の使用が禁止されているときにＦ＝０にセットされ、ＳＭＲ４がオン状態にあり高圧バッテリ１電源の使用が許可されているときにＦ＝１にセットされるもので、本制御ルーチンの起動時にはＦ＝０にセットされている。
尚、ＨＶ−ＥＣＵ１１がＤＣ／ＤＣ制御装置２３に出力する指令信号を、以下、ＨＶ指令と呼ぶ。
【００４０】
こうしてＤＣ／ＤＣコンバータ２０に対して高圧バッテリ１電源が供給状態となり、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、ＨＶ−ＥＣＵ１１からの許可指令により降圧回路２１を作動させて４２Ｖの電源を出力する（図３時刻ｔ２）。
尚、このＤＣ／ＤＣコンバータ２０側の制御動作については、図５を用いて後述するが、関係する点については並行して説明する。
【００４１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の２次側から４２Ｖの電源を出力する状態となると、ＨＶ−ＥＣＵ１１は繰り返しイグニッションスイッチ７の状況、異常の有無、フラグＦの状況を確認する（Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７）。ステップＳ１６の異常確認は、ハイブリッドシステム１０内における異常と高圧バッテリ１の異常（例えば、地絡異常、電圧異常など）のチェックにより行われる。また、ステップＳ１７の判断は、先のステップＳ１４においてフラグＦがＦ＝１にセットされているため、「ＮＯ」となる。
【００４２】
従って、イグニッションスイッチ７がオン状態にあり、異常が確認されない間は、このままの状態が継続される。つまり、ＳＭＲ４をオン保持するとともに、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して許可指令を継続出力する。従って、この間は、高圧バッテリ１電源を降圧した４２Ｖの電源がコンバータ出力ライン２４から電動パワーステアリング装置３０や他の運転走行制御装置６０に供給されることになる。
【００４３】
そして、イグニッションスイッチ７がオフすると（図３時刻ｔ７）、ステップＳ１５の判断が「ＹＥＳ」となり、その処理をステップＳ１８に進めてフラグＦの状況を確認する。この場合、フラグＦはＦ＝１にセットされているため、ステップＳ１９の処理に移行し、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して徐変指令を出力する（図３時刻ｔ８）。この徐変指令とは、コンバータ出力ライン２４からの電源供給を停止するにあたり、電動パワーステアリング装置３０などの負荷が突然機能停止してしまわないように、前もって電源供給の停止を予告する指令である。
【００４４】
続いて、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、徐変指令を出力したのち所定時間の経過を確認して（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して禁止指令を出力する（Ｓ２１、図３時刻ｔ１０）。
この場合、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、徐変指令を受信して所定時間後に降圧回路２１の降圧作動を停止する（図３時刻ｔ９）。
そして、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、禁止指令を出力したのち所定時間の経過を確認して（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＳＭＲ４に遮断信号を出力してハイブリッドシステム１０への高圧電源供給を遮断して本制御ルーチンを終了する（Ｓ２３）。
【００４５】
一方、イグニッションスイッチ７がオン状態にあり（Ｓ１５：ＮＯ）、降圧回路２１が降圧作動を行っている状態において異常が検出されると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、その処理をステップＳ２４に進めてフラグＦの状況を確認する。この場合、フラグＦは、Ｆ＝１にセットされているため、ステップＳ２５の処理に移行し、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して禁止指令を出力する（図３時刻ｔ４）。そして、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３からの使用状態信号を読み込み、高圧不使用信号が受信される（図３時刻ｔ５）まで待ってからＳＭＲ４をオフする（Ｓ２７、図３時刻ｔ６）。そして、フラグＦをＦ＝０にセットすることで（Ｓ２８）、以降、この状態を継続させる。
【００４６】
このように異常検出時においては、ＳＭＲ４をオフして高圧バッテリ１からの電源供給を遮断する。例えば、高圧バッテリ１の電源電圧が所定電圧以下にまで低下した場合には、バッテリ異常としてＳＭＲ４をオフすることにより、ハイブリッドシステム１０の異常動作を防止すると共に、電動パワーステアリング装置３０などのコンバータ出力ライン２４から電源供給を受ける制御装置に対しても不安定な電源供給を防止する。従って、安全性が向上する。
【００４７】
また、異常状態が検出されてＳＭＲ４をオフして高圧バッテリ１からの電源供給を遮断している状態において、異常確認判定が「異常なし」に切り替わった場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、その処理をステップＳ１７に進める。この場合、フラグＦはＦ＝０にセットされているため、その判定が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２９の処理に移行してＳＭＲ４をオン状態にして高圧バッテリ１の電源を使用可能状態にするとともに、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して許可指令を出力し（Ｓ３０）、フラグＦをＦ＝１にセットする（Ｓ３１）。
例えば、高圧バッテリ１の電源電圧が低下している状態から基準電圧にまで復帰した場合には、ステップＳ１６の判断が「異常あり」から「異常なし」に切り替わる。そして、この正常復帰に伴ってＳＭＲ４をオンしてＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して許可指令を出力するのである。
【００４８】
こうした処理は、イグニッションスイッチ７がオフするまで繰り返され、イグニッションスイッチ７がオフすると上述したように徐変指令、禁止指令を出力してＳＭＲ４をオフして本制御ルーチンを終了する。
尚、禁止指令を出力している状態においてイグニッションスイッチ７がオフした場合には、ステップ１８の判断が「ＮＯ」となり、そのまま本制御ルーチンを終了する。
【００４９】
次に、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３側で行う電圧変換制御処理について図５のフローチャートおよび図３のタイミングチャートに基づいて説明する。
本制御ルーチンは、上述したＨＶ−ＥＣＵ１１が行う指令制御ルーチンと並行して行われ、イグニッションスイッチ７のオンにより起動する。
【００５０】
まず、ＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令を読み込み（Ｓ５０）、その種類を判断する（Ｓ５１）。起動時においては、ＨＶ−ＥＣＵ１１は禁止指令を出力する。そのため、ここではステップＳ５２に移行してフラグＦの設定状況を確認する。
このフラグＦは、上述した指令制御ルーチンで用いたフラグＦとは別のもので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の作動状態を表し、降圧回路２１および昇圧回路２２が作動していないときにはＦ＝０に、降圧回路２１の作動中においてはＦ＝１に、昇圧回路２２の作動中においてはＦ＝２に設定される。また、本制御ルーチンの起動時にはＦ＝０に設定されている。
従って、車両起動時においては、ステップＳ５２の判断は、「Ｆ＝０」となり、ステップＳ５３に移行して高圧不使用信号をＨＶ−ＥＣＵ１１に対して出力する。
【００５１】
ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、ＨＶ−ＥＣＵ１１に対して、高圧バッテリ１の電力を使用しているか否かを表す使用状態信号を常時出力し、降圧回路２１を作動させていないときには、この高圧不使用信号を出力する。
そして、ステップＳ５０に戻りＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令信号を読み込む。こうした指令信号（ＨＶ指令）の読み込みが繰り返され、ＨＶ−ＥＣＵ１１から許可信号を受信すると（Ｓ５１：許可、図３時刻ｔ２）、フラグＦの設定状況を確認する（Ｓ５４）。この場合、直前回までフラグＦはＦ＝０に設定されていることから、ステップＳ５４の判断は「Ｆ＝０」となり、ステップＳ５５の処理に移行して降圧回路２１の作動を開始するとともに、フラグＦをＦ＝１にセットし（Ｓ５６）、ＨＶ−ＥＣＵ１１に対して高圧使用信号を出力する（Ｓ５７、図３時刻ｔ３）。
【００５２】
ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、降圧回路２１の作動を開始すると、その出力電圧をモニタして出力電圧が目標電圧（本実施例では４２Ｖ）になるように電圧調整するとともに、出力電流もモニタして過電流を検出した場合には、ＥＰＳ−ＥＣＵ４０の電子制御装置４１に対して通信線１８を介して過電流情報を出力する。これにより、電子制御装置４１では、モータ駆動回路４２を調整して電動モータ３２への通電量の上限値を下げて降圧回路２１の過熱を防止する。
【００５３】
こうして降圧回路２１の作動が開始されて、高圧バッテリ１から電動パワーステアリング装置３０や他の運転走行制御装置６０に電源供給されると、ＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令が変更されるまでこの状態が継続される（Ｓ５４：Ｆ＝１）。
尚、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、この降圧回路２１の作動開始とともに、ＥＰＳ−ＥＣＵ４０の電子制御装置４１に対して、高圧バッテリ１の電源供給を開始した旨を表す情報を通信線１８を介して送信する。そしてＥＰＳ−ＥＣＵ４０は、この送信に基づいて１００％能力でのアシスト制御を開始する。
従って、電動パワーステアリング装置３０においては、高電圧電源供給を受けて十分な操舵アシストトルクが得られるようになる。
【００５４】
こうした状況において、イグニッションスイッチ７がオフされると（図３時刻ｔ７）、上述したようにＨＶ−ＥＣＵ１１はＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して徐変指令を送信する（図３時刻ｔ８）。そして、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、このＨＶ−ＥＣＵ１１からの徐変指令を受信すると（Ｓ５１：徐変）、ＥＰＳ−ＥＣＵ４０の電子制御装置４１に対して徐変指令を出力する（Ｓ５８）。この徐変指令は、高圧バッテリ１からの電源供給停止の予告である。
【００５５】
この徐変指令を受けたＥＰＳ−ＥＣＵ４０においては、電動モータ３２に供給する上限電流値を徐々に低減させて操舵アシストトルクを徐々に低下させる。つまり、電源供給停止により突然操舵アシストトルクが無くなって操舵操作感が急変しないように、徐々に出力可能な操舵アシストトルクを減らしていくのである。
【００５６】
ステップＳ５８の指令出力後、所定時間経過するまで待ってから降圧回路２１の作動を停止する（Ｓ６０、図３時刻ｔ９）。この降圧作動停止タイミングは、ＥＰＳ−ＥＣＵ４０が徐変動作に必要とされる時間を考慮した設定時間の経過をタイマにより計測する（Ｓ５９）。
また、降圧回路２１の作動停止と同時に、ＨＶ−ＥＣＵ１１に対して高圧不使用信号を出力して（Ｓ６１）本制御ルーチンを終了する。
ＨＶ−ＥＣＵ１１は、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３から出力された高圧不使用信号に基づいてＳＭＲ４をオフし、高圧バッテリ１による電源供給を遮断する。
【００５７】
一方、降圧回路２１の作動中において、ＨＶ−ＥＣＵ１１から禁止指令が送信された場合には（図３時刻ｔ４）、ステップＳ５１の判断が「許可」から「禁止」に切り替わり、続いてステップＳ５２によるフラグＦの状況確認を行う。
ＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令が「許可」から「禁止」に切り替わった直後は、フラグＦはＦ＝１にセットされていることから、ステップＳ５２の判断は「Ｆ＝１」となり、ステップＳ６２、Ｓ６３にて降圧回路２１の作動を停止するとともに昇圧回路２２の作動を開始する（図３時刻ｔ５）。そしてフラグＦをＦ＝２にセットし（Ｓ６４）、ＨＶ−ＥＣＵ１１に対して高圧不使用信号を出力する（Ｓ５３）。
【００５８】
従って、降圧回路２１の作動停止により、高圧バッテリ１と電動パワーステアリング装置３０あるいは他の運転走行制御装置６０とのあいだの電源供給路が遮断される一方、昇圧回路２２の作動開始により、電動パワーステアリング装置３０あるいは他の運転走行制御装置６０に対して低圧バッテリ２を昇圧した電源供給が開始される。
この場合、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３は、この昇圧回路２２の作動開始とともに、ＥＰＳ−ＥＣＵ４０の電子制御装置４１に対して、低圧バッテリ２の電源供給を開始した旨を表す情報を通信線１８を介して送信する。そしてＥＰＳ−ＥＣＵ４０は、この送信に基づいて所定電力量以下にて作動するセーブモードにてアシスト制御を行う。
【００５９】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令が切り替わらない限り、この低圧バッテリ２の昇圧動作が継続される。
こうした低圧バッテリ２の昇圧動作が行われているときに、ＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令が「禁止」から「許可」に切り替わった場合には、ステップＳ５１の判断が「許可」となり、ステップＳ５４にてフラグＦの状況確認を行う。この場合、フラグＦはＦ＝２にセットされていることから、その処理をステップＳ６５に進めて昇圧回路２２の昇圧作動を停止する。そして、ステップＳ５５に移行して降圧回路２１の作動を再開させ、フラグＦをＦ＝１にセットするとともに（Ｓ５６）、ＨＶ−ＥＣＵ１１に対して高圧使用信号を出力する（Ｓ５７）。
【００６０】
このように本制御ルーチンでは、ＨＶ−ＥＣＵ１１からの指令によりＤＣ／ＤＣコンバータ２０の作動を切り替えるようにしている。このため、従来のようにＥＰＳ−ＥＣＵ４０からＤＣ／ＤＣコンバータ２０の作動を制御するものではないため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力を他の運転走行制御装置６０においても安定的に使用することができる。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０をＨＶ−ＥＣＵ１１の制御下に置いたため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力を電動パワーステアリング装置３０だけでなく、各種の運転走行制御装置６０で利用することができるようになり、その利用範囲が広まり電源装置としての汎用性が高まる。
【００６１】
また、従来のようにＣＡＮ通信システムを利用して電圧変換指令を送信しないため、ＣＡＮ内のデータ伝送量を減らすことができ、その分だけＣＡＮ通信システムの負担を減らすことができる。
更に、従来のシステムに比べて通信線の配線コストを低減することができる。
また、バッテリ電圧不足等の異常時においては、高圧バッテリ１の電力利用を禁止することで、電動パワーステアリング装置３０や他の運転走行制御装置６０への不安定な電源供給を防止する。
更に、高圧バッテリ１の電力利用を禁止している場合であっても、低圧バッテリ２を昇圧して電源供給するため、電動パワーステアリング装置３０や他の運転走行制御装置６０のアクチュエータ６１を良好に作動させることができるため、安全性、信頼性、車両性能が向上する。
【００６２】
尚、図４に示す指令制御ルーチンを実施するＨＶ−ＥＣＵ１１の機能部が本発明の制御指令手段に相当する。
【００６３】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ１１とＤＣ／ＤＣ制御装置２３との間で行われる双方向同時通信について説明する。
図６は、ＨＶ−ＥＣＵ１１とＤＣ／ＤＣ制御装置２３とにおける通信部の構成を表すもので、図面左側がＤＣ／ＤＣ制御装置２３の通信部２３Ａを、図面右側がＨＶ−ＥＣＵ１１の通信部１１Ａを表す。
【００６４】
ＤＣ／ＤＣ制御装置２３の通信部２３Ａは、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、トランジスタＱ１、送信制御部２３Ａ１、受信部２３Ａ２から構成される。
通信線１６は、回路内の所定電圧電源Ｖとグランドとの間に直列に設けられた抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２との間に接続される。
送信制御部２３Ａ１は、この抵抗素子Ｒ１、Ｒ２と直列に設けられたスイッチ素子としてのトランジスタＱ１のベースに制御信号を出力して、トランジスタＱ１のオン・オフ状態を切り替える。従って、送信制御部２３Ａ１は、このトランジスタＱ１のオン・オフ状態を切り替えることで、通信線１６に出力される電圧を変化させてＨＶ−ＥＣＵ１１に対してＤＣ／ＤＣコンバータ２０の作動状態信号（作動状態データ）を送信する。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の降圧回路２１の作動中においては「高圧使用」信号を、降圧回路２１の非作動中においては「高圧不使用」信号を送信する。
【００６５】
この場合、送信制御部２３Ａ１は、図７の中段に示すように「高圧使用」であればトランジスタＱ１をオンして作動状態信号を所定の第１電圧Ｖ１に設定し、「高圧不使用」であればトランジスタＱ１をオフして作動状態信号を所定の第２電圧Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）に設定する。つまり、この通信部２３Ａにおいては、出力電圧の大きさを切り替えることにより送信信号（送信データ）を切り替える電圧振幅変調方式を採用している。
尚、図７における作動状態信号波形は、通信線１６を開放した状態での出力端子電圧波形である。
【００６６】
また、通信部２３には、通信線１６と直列に設けられた抵抗素子Ｒ３と、一端が接地される抵抗素子Ｒ４との接続位置に、ＨＶ−ＥＣＵ１１の通信部１１Ａから送信された信号を読み取る受信部２３Ａ２が設けられる。
【００６７】
一方、ＨＶ−ＥＣＵ１１の通信部１１Ａは、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３、ツェナーダイオードＺＤ、トランジスタＱ２、コンデンサＣ、送信制御部１１Ａ１、受信部１１Ａ２とから構成される。
通信線１６とグランドとの間には、抵抗素子Ｒ１３とツェナーダイオードＺＤとトランジスタＱ２とが直列に設けられるとともに、それらと並列に抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２の直列部およびノイズフィルタとしてのコンデンサＣが設けられる。
【００６８】
通信制御部１１Ａ１は、スイッチ素子としてのトランジスタＱ２のベースにパルス信号を出力して、トランジスタＱ２のオン・オフ状態を切り替える。
この場合、トランジスタＱ２のベースに所定デューティ比（本実施形態では５０％）のパルス信号を出力し、このパルス信号の周期を切り替えることにより通信線１６上に送信されるＨＶ指令信号を切り替える。
つまり、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３に対して、「許可」、「禁止」、「徐変」を表すＨＶ指令信号（ＨＶ指令データ）を送信するが、トランジスタＱ２に入力するパルス信号の周期を変更することにより、この３種類の指令信号を切り替えるパルス周期変調方式を採用している。
【００６９】
この例では、ＨＶ指令信号は、図７の上段に示すように、「禁止」指令信号の周期が最も短い周期Ｔ１に設定され、「許可」指令信号の周期が最も長い周期Ｔ３に設定される。また、「徐変」指令信号は、その中間の周期Ｔ２に設定される（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）。
【００７０】
また、抵抗素子Ｒ１１、１２間の接続部には、その接続部における電圧値を読み取って、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３の通信部２３Ａから送信された信号を読み取る受信部１１Ａ２が設けられる。
尚、ツェナーダイオードＺＤは、ＨＶ指令信号をグランドに対して所定電圧だけ浮かす（所定電圧以上に保持する）もので、回路内でオン故障（地絡故障）が発生した場合に、それを検知できるようにしている。
【００７１】
このように構成された通信部１１Ａ，２３Ａは、１本の通信線１６によって結ばれる。従って、この通信線１６に送信される伝送信号の出力波形は、図７の下段に示すようにＨＶ指令信号と作動状態信号とを合成したものとなる。
【００７２】
ＨＶ−ＥＣＵ１１の通信部１１Ａにおける受信部１１Ａ２では、抵抗素子Ｒ１１とＲ１２との間の電圧を図示しないＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換して、送信信号の電圧、つまりパルス信号の電圧振幅を読み取ることで、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３から送信された信号の種類（「高圧使用」または「高圧不使用」）を判断する。
【００７３】
一方、ＤＣ／ＤＣ制御部２３の通信部２３Ａにおける受信部２３Ａ２では、抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ４との接続点の電圧変化からパルス信号のエッジ（パルス信号の立ち上がり、あるいは立ち下り）を検出することで、そのパルス信号の周期を求める。こうして、ＨＶ−ＥＣＵ１１から出力されたＨＶ指令信号の種類（「禁止」、「許可」、「徐変」）を判断する。
【００７４】
以上説明したＨＶ−ＥＣＵ１１とＤＣ／ＤＣ制御装置２３間の通信システムによれば、ＨＶ−ＥＣＵ１１から出力するＨＶ指令信号をパルスの周期で区別するようにし、しかも、禁止指令といった重要な信号については、その周期を短くすることにより信号の伝送速度を速くしている。
このため、ＤＣ／ＤＣ制御装置２３では早く禁止指令を認識することができ、異常検出時において早く高圧バッテリ１の電源供給を停止させることができ、安全性および車両の信頼性が向上する。
また、電圧変調方式だけで双方向通信を行った場合には、公差を含めると閾値の設定範囲が狭くなってしまうが、本実施形態ではパルス周期変調方式を組み合わせることにより、そうした不具合もない。
【００７５】
以上、本実施形態の電源供給制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７６】
例えば、本実施形態においてはハイブリッドシステム１０において使用される高圧バッテリ電源を利用した電源供給制御装置について説明したが、電気走行自動車において使用される高圧バッテリを利用した電源供給制御装置に適用してもよい。
【００７７】
また、例えば、イグニッションスイッチ７のオフ検出時に、電動パワーステアリング装置３０だけでなく他の運転走行制御装置６０に対しても徐変指令を出力するように構成してもよい。
また、本実施形態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０内に昇圧回路２２を設けて高圧バッテリ１の異常時においては低圧バッテリ２から昇圧電源を供給するように構成したが、昇圧回路２２を省略した構成であってもよい。
【００７８】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータは、高圧バッテリの電圧を更に昇圧する電圧変換装置であってもよい。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータから電源供給される運転走行制御装置としては、電動パワーステアリング装置に限るものではなく、例えば、電動ブレーキ制御装置、車両姿勢制御装置、車体振動抑制制御装置など車両の運転状態や走行状態を制御する装置であってもよい。
また、実施形態における電圧値（バッテリ電圧、降圧電圧、昇圧電圧）等の設定については、あくまでも一例であって任意に設定できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態に係る電源供給制御装置の電源供給系および信号伝送系を表す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る電源供給制御装置の概略回路構成図である。
【図３】電源供給制御における指令信号および電圧変換作動を表すタイミングチャートである。
【図４】ＨＶ−ＥＣＵの実行する電源供給指令制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】ＤＣ／ＤＣ制御装置の実行する電圧変換制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】通信制御システムの概略構成図である。
【図７】通信制御システムにおける信号波形を表す説明図である。
【図８】従来の電源供給制御装置の電源供給系および信号伝送系を表す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…高圧バッテリ、２…低圧バッテリ、１０…ハイブリッドシステム、１１…ハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）、１１Ａ…通信部、１６…通信線、１８…通信線、２０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２１…降圧回路、２２…昇圧回路、２３…ＤＣ／ＤＣ制御装置、２３Ａ…通信部、３０…電動パワーステアリング装置、３２…電動モータ、４０…操舵アシスト制御ユニット（ＥＰＳ−ＥＣＵ）、４１…電子制御装置、４２…モータ駆動回路、６０…他の運転走行制御装置。
【図１】
2007137299.tif 000003
【図２】
2007137299.tif 000004
【図３】
2007137299.tif 000005
【図４】
2007137299.tif 000006
【図５】
2007137299.tif 000007
【図６】
2007137299.tif 000008
【図７】
2007137299.tif 000009
【図８】
2007137299.tif 000010